玉米原料酒精浓醪发酵工艺条件的研究

摘要

酒精浓醪发酵技术是一项极具前景的技术，它不必对现有设备进行大的改造，并能显著提高酒精厂综合效益，该项技术不仅可以解决我国发酵水平偏低的难题，还具有节水、节能、提高设备利用率、减轻环境污染等优势。 本论文根据酵母的糖代谢和乙醇生成理论，重点研究了菌株FYW35以葡萄糖为原料时分批补料、氮源、氧气、pH、发酵温度、无机离子、有机酸、CO2等各种因素对发酵的影响。 随后，采用正交试验对以玉米为原料时的发酵条件进行了优化。最优化的条件为：加水比为1:1.8；60℃预处理30min，90～95℃液化60min，接种量10％，发酵初始pH5.5，酸性蛋白10u/g，摇床转速75rpm，发酵温度35℃，发酵周期60h。采用优化后的发酵条件，酒精浓度提高了16.7％，淀粉利用率提高了6.8％。 中试发酵验证结果显示，玉米醪加水比1:1.8，90～95℃蒸煮、发酵温度35℃，发酵周期60～70h，酒精含量在16.4％以上，残糖降至1％以下，淀粉利用率提高到了90％。 本论文将代谢调控理论应用于玉米酒精发酵，对酵母碳源进行了探讨，确定了碳源低水平、连续供给的工艺；同时使用Brabender粘度计对玉米原料糊化曲线进行研究，确定了60℃前液化工艺，有效地降低了浓醪发酵液的粘度。

目录

文摘

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第一章文献综述

1.1引言

1.2国内外酒精行业发展概况

1.2.1国外酒精行业发展概况

1.2.2我国酒精行业概况

1.3浓醪酒精发酵新技术

1.3.1酵母糖代谢机理与酒精的生物合成

1.3.2酒精浓醪发酵技术的进展

1.3.3浓醪发酵的影响因素

1.4选题依据和技术线路

第二章材料与方法

2.1酵母菌来源

2.2主要仪器材料

2.3主要试剂

2.4基本培养基和相关溶液的配制

2.4.1麦芽汁培养基

2.4.2酵母基本培养基

2.4.3酵母完全培养基

2.4.4液化酶

2.4.5糖化酶

2.4.6酸性蛋白酶1

2.4.7酸性蛋白酶2

2.4.8酸性蛋白酶3

2.4.9纤维素酶

2.4.10亚甲基蓝染色液

2.5实验方法

2.5.1原料的准备

2.5.2种子瓶制备

2.5.3发酵瓶制备

2.5.4发酵培养基

2.6分析检测方法

2.6.1酵母细胞计数及死亡率的测定

2.6.2总糖和还原糖的测定

2.6.3菌液吸光度测定

2.6.4酒精度的测定

2.6.5液化

2.6.6粘度

2.6.7菌体生长曲线的绘制

第三章各种营养及抑制因子的影响

3.1引言

3.2实验结果与讨论

3.2.1葡萄糖浓度

3.2.2酒精浓度

3.2.3氮源

3.2.4氧

3.2.5 pH

3.2.6温度

3.2.7无机物及金属离子

3.3本章小结

第四章玉米原料酒精浓醪发酵工艺条件的研究

4.1引言

4.1.1原料粉碎粒度

4.1.2加水比的确定

4.1.3糊化条件的确定

4.1.4液化酶的作用

4.1.5糖化工艺试验

4.1.6外加氮源试验

4.1.7最适PH的单因素试验

4.1.8无机离子的最佳水平

4.1.9种子培养时间的确定

4.1.10种子接种量的确定

4.1.11摇床最佳转速试验

4.1.12最适发酵温度试验

4.1.13蒸馏废水的回用与抑制因子水平

4.2发酵条件的多因素正交试验

4.3超浓醪酒精发酵中试

4.3.1工艺流程

4.3.2结果与讨论

4.4本章小结

第五章结论与展望

5.1结论

5.2本论文创新点

5.3展望

参考文献

致 谢